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油层物理课后习题答案

第一章

1.将气体混合物的质量组成换算为物质的量的组成。气体混合物的质量组成如下：

%404-CH ,%1062-H C ，%1583-H C ，%25104-H C ，%10105-H C 。

解：按照理想气体计算：

2.已知液体混合物的质量组成：%.55%,35%,1012510483---H C H C H C 将此液体混合物的质量组成换算为物质的量的组成。解：

3．已知地面条件下天然气各组分的体积组成：%23.964-CH ,%85.162-H C ，

%83.083-H C ，%41.0104-H C ， %50.02-CO ，%18.02-S H 。若地层压力为15MPa ，

地层温度为50C O 。求该天然气的以下参数：（1）视相对分子质量；（2）相对密度；（3）压缩因子；（4）地下密度；（5）体积系数；（6）等温压缩系数；（7）粘度；（8）若日产气为104m 3,求其地下体积。解：

（1）视相对分子质量

836.16)(==∑i i g M y M

（2）相对密度

580552029

836

16..M M a g

===γ （3）压缩因子 244.3624.415===

c r p p p 648.102

.19627350=+==c r T T T

（4）地下密度

）（＝）

（3/95.11127350008314.084.0836.1615m kg ZRT pM V m g g +???===ρ

（5）体积系数

)/(10255.6202735027315101325.084.0333m m T T p p Z p nRT p

ZnRT

V V B sc sc sc

sc gsc

gf g 标-?=++??=??===

（6）等温压缩系数

3.244

1.648

0.52

[]）

（＝＝

1068.0648

.1624.452

.0-???=

MPa T P T C C r

c r

（7）粘度

16.836

0.0117

1.4

1.648

3.244

[])(01638.00117.04.1/11s mPa g g g g ?=?=?=μμμμ

（8）若日产气为104m 3,求其地下体积。

)(55.621010255.6343m V B V gsc g gf =??==-

4.知常压下天然气各组分的体积组成：%0.874-CH ,％0.462-H C ，%0.183-H C ，

%5.0104-H C ， %5.72-N 。若相对密度为0.88，地层压力为15MPa ，地层温度为38C O ，

求天然气的压缩因子。

255.3608

.4==

ch P γ

565.172

.198273

38=+=

rcH T

查图得0.805CH Z =

222(1)0.805(17.5%) 1.0367.5%0.822g CH N N N Z Z Y Z Y ∴=-+=?-+?=

5.某天然气在温度为93.33C O 、压力为14.06MPa 时，视临界温度和视临界压力分别为225.19K 和5.538MPa ，在该天然气中，S H 2的摩尔分数为18.41%，2CO 的摩尔分数为1.64%，试计算含S H 2和2CO 的天然气压缩因子。

6.求相对密度为0.743，地层压力为13.6MPa ，地层温度为93.3C O 时天然气的压缩因子。

7.在压力为10MPa ，温度为40C O 的砂岩地层中储藏有天然气，其物质的量的组成为:%,7.7%,3.6%,0.10%,0.6%,0.7012510483624-----H C H C H C H C CH 设岩层孔隙度为20%，气体饱和度为80%，求13m 岩层体积中的天然气量（标3m ）解：

c 2.253

4.439

40273 1.244

251.64

c P P T T T γγ===+===

①33g 0.101325(27340)0.5870.00635(/)10(27320)

sc sc P TZ B m m PT ?+?=

==?+标 gs 120%80%25.20()o g V V S B φ∴==??=3地下标m

②4g 2733.45810t

B Z

-+=?? 8.有一含气层（湿气），其地层压力为20MPa ,地层温度为75C O ，气体的相对密度为0.70，该气层的地下含气体积为3910m ，求该气层的储量。

5.10210.68950.7 4.61945132.222211

6.66670.7213.888920

4.3295

4.6194575273 1.627

213.8889c c P T P T γγ=-?==+?==

=+==

查0.835z =

44752733.45810 3.458100.8350.00502420

g T B Z P --+=???

=???= 911100.005024 1.9910(m )gs g V V B ∴===?3标

9.天然气的相对密度为0.70，地层温度为99C O ，地层压力为15.64MPa ，计算气体的体积系数。

10.某一地层气体在65.55C O 时，压缩因子Z 随压力P 的变化情况和表1.0所示。

表1.1

试绘出Z 和P 的关系曲线，并用图解法确定压力分别为7，15及28MPa 处的斜率，然后再求出在这些压力下的气体压缩系数。

11.已知某气井深4554m ，地层压力为54.141MPa ，地面平均温度为17.0C O ，地温梯度为0.02C O /m ，天然气的压缩因子为1.148，相对密度为0.574（干气），求天然气的地下密度。

45540.0217.0108.08t =?+=（℃） 0.57428.9716.464g g g g a a

M r M r M M =

?==?=g/mol

3484.4g g g a g g

g Mg

PV Z

RT Ma

M M P r M P

V ZRT ZRT

ZT ργρ=?===

?= 12.已知某气井地层压力为53.752MPa ，地层温度为105.58C O ，根据天然气分析知，相对密度为0.57，临界压力为4.762MPa ，临界温度为192.3C O ，求天然气的地下密度。 13.气体组成如表1.2所示。

表1.2

若地层压力为136MPa ，地层温度为99C O ，求气体的粘度。

14.试估算某一凝析气藏气在49.2MPa 和104.44C O 下的粘度。已知这一气体的相对密度为0.90，并含有摩尔分数为2%的2N ，4%的2

CO 和6%的S H 2。

15.天然气的相对密度为0.743，地层压力为13.6MPa ，地层温度为93.3C O ，求天然气的绝对粘度和运动粘度。

16.某油田气的组成如表1.3所示。

表1.3

若油层温度为32C O ，油层压力为8.3MPa 。（1）求气体的压缩因子；（2）求气体的体积系数；

（3）若油井日产气100003m （标准状态），它在地下所占的体积为多少？（4）计算该气体的压缩系数；

（5）计算该气体的粘度。

（1）8.3 1.809

4.588

0.8232273 1.477

206.44r P Z T γ?==?

??=?+?

==??

（2）42733.45810t

Bg Z

-+=? （3）40.010*******.2g g os V B V -=?=?=（m 3）（4）由P γ、T γ查[]gr C T P γγ?-图，得0.142gr g C C →=

[]()g gr C C T P T γγγ=? 111[()]111

[0.0625]4.5881.8090.820.14

g c Z

C P P Z P γγ

?=-?=

+?= （5）

(0.01258()n n

gi i i i x x mPa s μμ====∑∑

由P γ、T γ查得，

1 1.25

1.250.12580.0157()

g g g mPa s μμμ==?=?

17.有一凝析气藏。有其流体的高压物性分析得到压力-温度关系如图1.1所示，图中A 点代表气藏压力及密度。试分析：

（1）此气藏在开采过程中的相态变化；